Challenges and Solutions of Urban Hydrology in Beijing

Since the reform and opening-up in 1978, the city of Beijing as the capital of China has been going through a rapid urbanization. Water as the public, fundamental and strategic resources for the social and economic development as well as the survival basis of human and surroundings, is constrained to the urbanization of Beijing. In order to solve the hydrological challenges by urbanization, as the municipal water information service, Beijing Hydrological Center (BHC) is currently focusing on the safe water supply based on the mega-city hydrological development concept and making efforts to deal with new hydrological problems caused by the rapid urbanization. After years of study on theories and practices, the solutions to intense water scarcity, such as new well fields development, South-North water diversion, water resource and quality monitoring networks improvement, reclaimed water usage and so on, have provided strong support for Beijing turning into an international city. In this paper, the current water problems of Beijing are described in details on water shortage, water quality deterioration, drinking water safety and problems concerning water drainage system and flood control. The experiences of hydrometric, water quality and groundwater monitoring networks are provided as measures for water resources management. Additionally, the previous and current research work which provides technical and scientific support for decision-making of water resources management in Beijing is discussed in this paper.     

城镇居民生活用水的需水函数分析和水价节水效果评估

结合北京市统计数据分析表明，城镇居民人均年生活用水量与居民生活用水购买力系数（居民可支配收入与生活用水水价的比值）关系十分显著，本文在此基础上．探讨并建立了城镇居民生活用水的需求函数和水价节水效果的评估方法。实例测算结果表明，北京市城镇居民生活用水购买力系数的边际弹性为0．38．亦即北京市城镇居民生活用水购买力降低1％，城镇居民生活用水量减少0．38％；提高水价具有显著的节水效果，“十五”期间北京市城镇居民用水的水价累计节水量达到了0．9亿m^3，人均年节水量2m^3；现状北京市不同收入人群城镇居民水费支出占可支配收入的比例均小于1．0％，低于国际通行的评判可承受标准值2．5％，表明北京市城镇居民对水价承受能力比较大，水价仍有较大上升空间。     

北京市水资源可持续利用的对策解析与策略优化分析

分析了北京市水资源面临的形势,总结了北京市近年来为水资源可持续利用所采取的对策和措施,并对其进行了初步解析.根据目前北京市实施的各种水资源策略的解析比较与优化分析,提出北京市水资源可持续利用的政策优先序和发展水循环经济措施.     

基于Neo4j的水资源调度业务信息图数据库构建研究

北京市水资源调度是保障北京城市生活、生产、生态用水的基础保障工作,自南水北调水进京后,在调度业务工作中产生了大量的调度信息,为使信息被更好地存储及发挥更大的价值,基于北京市五水(地表、地下、外调、再生、雨洪)调度业务流程,梳理北京市水资源调度工程对象、调度实施单位等实体数据,构建实体节点、关系,研究基于Neo4j图数据库的水资源调度实体节点、关系以及属性的设计、存储及查询应用。研究表明,Neo4j图数据库对于水资源调度信息管理具有有效的数据分析意义。     

植物修复技术在近海污染治理中的研究与应用

对国内外有关近海污染的植物修复技术研究进展进行综述,简述植物修复的6种作用机理,阐明植物修复对海水养殖富营养化、石油等有机物污染、赤潮、近海重金属污染以及污水净化的作用。最后指出应用植物修复技术治理近海污染具有以下优点:①对人类和海洋环境副作用小、生态风险小,易于为人们接受;②易于后处理,不会形成二次污染,很少有废物和排放物,遗留问题少;③具有一定的生态景观效应;④生物量大。     

南水北调来水对北京市供水的影响

南水北调工程对于调节水资源的区域性分布差异, 具有非常重要的现实意义, 被视为是解决北京市缺水的根 本性措施。基于多年来和近年来北京市用水需求和可供水量实际数据, 对北京市水资源供需平衡进行了分析。研 究认为北京市水资源供需严重失衡, 每年需要过度开采 10 余亿 m 3 的地下水才能满足用水需要。南水北调中线工 程投入使用之后, 能够为北京市提供年均 10 亿 m 3 的供水能力, 在一定程度上缓解北京市的供水紧张局面, 并且对 北京市的供水水质、 供水保证率、 供水价格等都有着较为深远的影响。为实现北京市水资源的最大化利用, 提出了 水资源优化配置方案。     

虚拟水引入对北京市水资源承载能力的影响研究

根据近年来北京市产业结构、经济社会规模及用水量变化，研究了虚拟水引入量。通过实施农业种植结构调整与虚拟水战略对外调水、再生水及自产水资源进行配置，采用定额趋势法分析了虚拟水引入对北京市水资源承载能力的影响。提出水资源管理对策措施。研究成果对北京市农业产业结构调整与布局具有参考价值。     

北京市洗车行业用水及取水定额研究

随着城市汽车保有量的增加,洗车行业有了很大的发展,成为公共生活中的新兴行业.北京市加大了对洗车行业的用水管理力度,同时开展了洗车行业取水定额的相关研究工作.在通过大量的调查研究以及实地实验的基础上,首先介绍了北京市洗车行业的基本概况,然后分析了洗车行业的用水构成以及影响洗车用水的相关因素.依据已有的历史数据以及实际的调查和实验数据估算出了洗车的取水定额值,为洗车行业取水定额的研究奠定了基础.     

北京市用水结构演变及归因分析

用水结构的分析和预测是水资源管理和规划的前提和基础。以北京市为例,分析了1988-2016年北京市用水结构的演变特征,揭示了导致用水结构变化的驱动因素,讨论了未来北京市用水结构可能出现的变化及其对水资源供给的影响。结果表明,近30年来北京市总用水量先升后降,而后缓慢增加,农业用水和工业用水持续减少,而生活用水和环境用水则持续增加。农作物播种面积的减少和工业节水分别是导致农业用水和工业用水减少的主要原因,生活用水的增加主要是由于人口的增长和人们用水方式的变化,而环境用水的增加和园林绿化面积的增长关系密切。预计未来北京的农业用水仍将持续减少,而工业用水的变化取决于产业结构调整的力度。生活用水仍将缓慢增长,这将是未来北京市水资源安全供给面临的最大压力。     

北京市再生水开发利用问题与对策

北京市2006年再生水利用量3．6亿m^3，2010年再生水利用量将达到6亿m^3，其中年中水生产能力将达到140万m^3／d。目前全市再生水利用率虽已达37％，已运用到工业冷却循环、农业灌溉、第三产业及景观绿化等。总结北京市再生水开发利用现状及存在的问题，提出再生水开发利用的对策与措施。     

昆明市建筑再生水管理经验及启示

建筑再生水回用是缓解城市水短缺、促进水资源节约与保护、建设节水型社会的主要选择。加强建筑再生水管理是建筑再生水项目顺利进行的重要保障。在总结北京市建筑再生水管理面临问题及昆明市成功管理经验的基础上,从法律法规建设、资金补贴方案及监管体系构建3个方面对北京市和昆明市的管理方式及成效进行了对比分析,提出北京市应结合自身特点．并借鉴昆明市经验,从增设补贴措施、细化政策法规及强化监管职能等3个方面完善建筑再生水管理,保障建筑再生水设施的正常运行．促进建筑再生水发展。     

工业用水的数量经济分析

本文以经济学的生产函数为基础，将水作为生产要素，建立数量经济模型。以北京市为例，分析了北京市工业用水的边际效益、水的产值弹性，以及当用水价格等于边际效益和边际成本时的水价格弹性。     

再生水利用--缺水城市的水资源

北京是一个水资源严重短缺的城市,再生水的科学合理利用关系到北京市经济和社会可持续发展.要科学合理利用再生水,必须做好规划,统一开发,合理调配,区别不同用户、不同用途,统筹安排,做到优水优用,在园林绿化、河湖景观补水及其他市政杂用方面,尽可能多地使用再生水替代自来水和天然水源,缓解北京水资源紧缺的压力.     

北京市居民用水行为调查分析及节水措施

采用北京市城市居民生活用水状况抽样调查的数据,分析了该市居民的用水行为、用水意识对用水量的影响。结果表明:居民日常用水活动、用水设施和个人的用水意识都对用水量有很大影响;推广节水设施、完善节水宣传措施,培养节水意识,可以改变居民的用水行为习惯,从而降低用水量,缓解北京水资源紧张的局面。     

京津冀农业虚拟水流动及对区域水资源压力影响研究

水资源安全问题一直是研究热点,基于生产-消费状况揭示区域虚拟水流动,对了解水资源利用状况和水资源可持续利用具有重要意义。基于虚拟水视角,以灌溉用水和绿水核算区域农业虚拟水生产,以居民膳食消费核算居民虚拟水消费,以两者的差值核算并分析了京津冀地区在生产-消费模式下农业虚拟水流动特征及对区域水资源压力的影响。结果表明:(1)2004-2015年间,河北、天津、北京年均作物生产虚拟水分别为353.1亿m3、22.9亿m3和16.0亿m3,年均畜牧产品生产虚拟水分别为445.3亿m3、47.6亿m3、36.7亿m3;河北、天津作物虚拟水呈现下降趋势但变化趋势不明显,北京作物生产虚拟水呈现出持续性的下降趋势;河北、天津畜牧产品虚拟水均呈现出先增加后减少最后趋于缓慢上升态势,北京畜牧产品虚拟水呈现持续下降趋势。(2)2004-2015年河北、天津和北京年均虚拟水消费分别为243.7亿m3、61.6亿m3和98.3亿m3,虚拟水消费均呈现出上升趋势。(3)河北省为虚拟水输出型,输出量呈明显的下降趋势,北京市和天津市为虚拟水输入型,输入量呈增加趋势。(4)2004-2015年年均水资源压力指数呈现河北天津北京,水资源匮乏度呈现为天津北京河北,水资源自给率呈现河北天津北京,北京和天津对外部虚拟水输入的依赖程度逐渐增加。京津冀水资源面临着严重的短缺问题,水资源超载严重。提高农业用水效率,优化种植结构,引导合理的膳食结构调整,从生产和消费两方面同时入手是解决京津冀水资源问题的关键措施。     

奥运公园再生水补水研究

北京奥运公园及中心区景观要求体现“科技奥运、绿色奥运、人文奥运”精神,将城市污水处理厂的再生水作为奥运公园景观娱乐用水,是体现“科技奥运、绿色奥运”的重要内客,是向世界展示中国科技实力的重要窗口,将对中国的国际形象产生深远的影响,,通过对水质的多种典型深度处理工艺现场试验及经济技术对比,通过对奥运公园再生水补水的卫生学研究,提出补水方案的规划及总体思路。     

南水北调中线在线调蓄工程分析

南水北调中线工程已经开工建设,但作为跨流域长距离调水的特大型工程,因沿线没有调蓄工程,对沿线众多用水户的供水安全将极为不利.从地理位置和水位高程关系看,选用瀑河水库将是南水北调中线上理想的在线调蓄工程,尤其对于集中收水的北京、天津两大用水户提高供水保证率,增加用水安全性是十分重要的举措.     

国民经济行业用水特性分析与评价

本文对国民经济行业用水特性进行了分析，提出了节水高效型国民经济生产体系的定量分析方法。内容包括：①建立了水资源投入产出分析模型；②分别从用水效率和用水效益两方面构建了国民经济行业用水特性评价指标体系；③提出了国民经济行业用水特性综合评价方法；④提出了节水高效型国民经济产业结构的判定标准及其方法。本文提出的方法，可为制定国民经济和行业发展规划提供决策依据，文中以北京为例说明本方法的应用结果。     

Research on wastewater reuse planning in Beijing central region.

The need to implement wastewater reuse in Beijing is discussed. Based on the investigation of the built wastewater reuse projects in Beijing, the differences between small wastewater reuse system and large systems were analyzed according to the technical, economical and social issues. The advantages and disadvantages of the small system and the large system were then given. In wastewater reuse planning in Beijing urban region, the large system was adopted. The rations of reclaimed water for difference land use type, including industrial reuse, municipal reuse, grass irrigation, and scenes water reuse were determined. Then according to the land use information in every block in central Beijing, using GIS techniques, the amounts of the reclaimed water needed in every block were calculated, and the main pipe system of reclaimed water was planned.     

北京地下水水权市场建设问题思考

北京水资源供需矛盾突出,局部地下水处于超采状态,用水结构不断发生变化,且需水量日渐增加。地下水权交易市场的建立可以缓解地下水超采的压力,有效地对水资源进行二次配置,极大地促进社会经济可持续发展。在分析国内外水权交易实践的基础上,结合我国具体的地下水利用特征,分析地下水水权交易过程中值得注意和完善的关键问题,为北京地下水水资源管理和地下水水权交易市场的发展提供参考。